Прорыв в памяти будущего: сегнетоэлектрики в накопителях — быстрее, надежнее, долговечнее

Ученые МФТИ раскрыли тайну сегнетоэлектриков — будущее памяти становится ближе.

Исследователи из Московского физико-технического института (МФТИ) совершили прорыв в создании нового поколения устройств для записи и хранения информации. В основе их открытия – применение сегнетоэлектриков, материалов, способных изменять электрическую поляризацию под воздействием внешнего поля. Эта технология может стать фундаментом для создания сверхбыстрых и долговечных накопителей, превосходящих традиционные флеш-карты по основным параметрам, передает «Газета.ру».

Тонкопленочные структуры на основе оксида гафния с сегнетоэлектрическими свойствами обещают улучшить характеристики памяти. Устройства на их основе демонстрируют не только повышенную скорость записи информации, но и исключительную устойчивость к износу – число циклов перезаписи увеличивается в разы. Но на первых этапах предстоит решить проблему деградации «окна памяти». Под эти термином понимают диапазон, в котором устройство верно распознает и хранит информацию.

Множество циклов перезаписи постепенно усиливают остаточную поляризацию материала, что ведет к нежелательному расширению рабочего диапазона. Этот феномен, названный «пробуждением» сегнетоэлектрика, долгое время оставался загадкой для ученых. Исследователи МФТИ выяснили, что причина явления кроется в структурных изменениях пленок оксида гафния во время производства.

Ученые пришли к выводу: для стабилизации характеристик материала требуется минимизировать внутренние напряжения в пленках. Это позволит контролировать поляризацию и предотвратит деградацию рабочего диапазона. Следующим шагом станет детальное изучение взаимосвязи между условиями производства и структурой материала. Эксперименты помогут определить подходящие параметры обработки.

Полезно знать: накопители нового типа способны заменить не только флеш-память. Им могут найти применение в нейроморфных вычислениях, IoT-устройствах и системах искусственного интеллекта, где важны скорость и долговечность.